4-4-1热传导、对流课件.pptVIP

第四章 传热（heat transfer） 4—1??? 概述 一、热交换在生产加工过程中的作用 1、满足生产工艺要求 2、废热的回收利用 3、设备的保温（或保冷） 4.传热速率（heat transfer rate） 传热速率（热流量）Q，单位：J/s （W） 热流密度（热通量）q，单位：J/sm2 q = dQ /dA 4—2???热传导（conduction） 一、???? 基本概念和付立叶定律 1、温度场(temperature field) 系统中各点温度分布总和，可用以下函数式表示： t = f (x、y、z、τ) 稳态温度场 t = f (x、y、z) 一维温度场 t = f (x、τ) 一维稳态温度场 t = f (x) t t+Δt 2、温度梯度(temperature gradient) gradt=lim（Δt/Δn） grad t Δn 0 Q Δn 一维稳态热传导 grad t=d t/d x 3、付立叶定律（Fouriers law） 据大量实验结果有 q ∝ grad t 对于一维稳态热传导有 q ∝ d t/d x (A)对于大多数均质的固体 λ = λ0(1+αt) 式中 λ-- t 温度下固体的导热系数, W/m℃; λ0-- 0℃下固体的导热系数, W/m℃; α--温度系数, 1/ ℃; t --固体的温度, ℃. (2)液体的导热系数 λ非金属液体 = 0.09——0.9 W/m℃ λ水 = 0.6 W/m℃（常温常压下） 二、定态热传导 特点：Q为定值。 1、通过单层平壁的定态热传导 ①? Q的计算 根据Q=-λAd t/d x ， 当λ按常量计时， 分离变量积分： ∫d t=-（Q/λA）∫d x 积分上下项为 x=0，t=t1 ； x=δ，t=t2 根据加比定律有： t1 –t4 Q = ————————————— δ1/λ1A +δ2/λ2A +δ3/λ3A 将上式分解变量积分得 Q = λ2πL（t1 –t2）/ln（r2/r1） 4、通过多层圆筒壁的定态热传导 与多层平壁相似，对于n层圆筒壁，有 ? t1 –t n Q = ——————— Σδi/（λi Ami） ? 4—3 对流传热 一、基本概念及牛顿冷却定律 （一）对流传热过程分析 （三）牛顿冷却定律和对流传热系数 工程上将对流传热的热流密度写成如下形式： 流体被加热时 q=α(tW -t) 或 Q=αA(tW -t) 流体被冷却时 q=α(T- TW) Q=αA(T- TW) 式中 α—— 对流传热系数，w/（m2℃）； tW 、TW—— 壁面温度，℃； t 、T——流体的平均温度，℃； A——传热面的面积， m2 。 二、影响对流传